市政给排水设计优化策略

市政给排水设计优化策略

陈露

中建八局西南公司  重庆市渝北区401120

摘要：我国水资源分布南北不均，加之城市人口过于集中，给我国城市供水带来严重压力。市政给排水系统是满足城市正常运转的基本功能，但随着时代的不断发展与进步，过往市政给排水管线设计中的弊端和不足开始显现，只有不断优化市政给排水管线的设计工作，才能实现市政给排水系统的高效、节能和环保运行。笔者结合自身工作经验，对市政给排水管线设计提出了一些个人见解和优化策略，希望对相关设计工作者有所帮助。

关键词：市政工程;给排水;管线设计

一、主要内容、设计原则以及发展现状分析

1.1市政工程给排水设计的主要内容

市政给排水设计是结合市政规划进行实施，城市规划的科学性对市政工程给排水的设计科学性也会有着相应影响。在具体的给排水设计中，要注重市政工程范围及地表和排水系统的积水量，然后对给排水的设计的方案加以明确化。在给排水设计中应重视区域的总体规划，设计的方案能够和给排水专项相结合。在给排水设计中的任务比较多，比如对工业以及生活污废水的处理、排水管道以及处理设备的建设等，都是在市政工程给排水设计中的重要内容。

1.2设计原则

现代城市的市政道路给排水工程设计的总原则应是必须维护城市的可持续发展。所以，在工程设计过程中，必须做到以下几点:强化给排水系统的抗洪涝能力，保障城市安全;降低城市市政道路给排水工程的污染性，设计有效的污水处理工艺，提升工程的环保性能。在工程设计过程中，除了考虑必要的经济效益之外，还应当着重考虑工程的社会效益，应城市未来的发展需求，设设计具有前瞻性的道路给排水工程，方便日后进行改造和规划。

1.3市政工程给排水设计的发展现状分析

随着城市化进程的加快，国内对市政工程给排水设计的要求有着提高。市政给排水系统设计中，必须将用地面积和管道铺设等方面紧密结合，否则会给排水的设计就会带来后续的安全隐患。城市给排水设计要与城市的用地竖向规划相结合，这方面在设计中还需加强重视。具体的设计中，给排水的整体规划还需和实际的需求紧密结合，否则会对市政工程给排水的设计发展有很大阻力。

二、市政给排水设计优化策略

2.1应用分流设计模式

分流设计理念，最早提出于欧洲，西欧国家受到季风气候影响，降水量较大，因此设计雨污分流模式予以应对。我国国内采用分流设计模式的城市较少，但其经验可作为其他城市学习的参考。具体而言，建议各地在给排水设计的过程中分别考虑污水排放、雨水排放的需求，设计可独立工作的系统，在此基础上，为提升突发情况的应对能力，可进一步加强设计，为不同管道设计总阀。调取常规排雨、排污工作需求参数，确保独立作业的管道，可在正常情况下满足排雨、排污需求。非降水情况下，仅开放排污管道，进行城区污水的排放；出现强降水天气时，同步开放排雨管道，使雨水经独立导管得到排出。与此同时，在排雨、排污管道交汇处，设置总阀。当区域内短时间降水达到较高水平，或短时间产生了较多的生活污水，可开放总阀，同步应用两套工作系统进行排污、排雨。分流设计模式可应对都市内涝问题，具有较高的可行性。

2.2加强给水稳定性

给水稳定性的提升，强调以客观数据信息为依托，拟采用智能设计模式，借助智能工作设备改善给水效果。如某地区准备改造给排水系统，当地用水量呈现缓慢增加、长期稳定的特点，每年度用水量均有小幅增加，与此同时，不同时间段的用水情况又存在波动，冬季、夏季用水量大，秋季、春季用水量小，为提升供水稳定性，可在所有用户终端设计流量监测仪，监测仪智能化进行工作，收集对应用户当日用水信息并通过远程通信的方式，将该信息传输至管理端。实现对当地用水信息的长期收集，获取其用水量变化情况作为后续供水活动的基础。假定当地平均每日用水量为X吨，智能流量监测仪在n个工作日内收集的参数，必定围绕X出现带有模糊线性特点的变化，呈现为一个数集：

其中[X-n、Xn]是指n个工作日内当地用水的最小值和最大值。在相关数据的支持下，应确保当地给排水设计以每日提升Xn吨水作为最低标准。同时，结合历来年的工作信息，确定该地每年用水增加量，假定其为1.5%。则下一年度给水系统作业能力，应达到每日101.5%Xn吨的水平。设计给水系统工作时间为5年，则需要进一步进行迭代，在每年用水量的基础上增加1.5%，累计5年。以最终结果作为给水系统设计标准，进行当地给排水系统的重新改造。

给水稳定性的增加，还体现在具体工作环节，如我国部分地区采用的水箱供水和远程供水结合模式，居民可通过水箱、远程供水系统获取生活用水，如果水箱或远程供水系统出现水资源枯竭、故障等问题，无法满足用水要求，也可通过另一个供水系统临时维持用水需求。该模式可提升区域内供水稳定性，但施工建设成本较高、技术较复杂，适用性上存在不足。

2.3设计备用工作系统

备用工作系统包括给水备用系统、排水备用系统和综合备用系统三类。给水备用系统，是指为提升给水能力设计的备用管道和附属工作单元，适用于用水量较大且具有独立排水系统的区域，如工厂等。该系统的作用在于，为某些特殊组织提供充足水源，避免因水源不足导致的生产中断等情况。如某工厂位于城郊地带，拥有独立排水系统，可满足高负荷模式下的排水需求。该工厂每年夏季作业繁忙，用水量大，可在其常规给水系统的基础上，设计一套备用系统，备用系统的作业能力（主要为供水能力），应达到常规作业系统的50%以上。在春季、秋季和冬季等淡季，工厂以常规作业系统进行供水，进入夏季后，启动备用系统进行辅助，企业可获取足够的生产用水，其独立排水系统也可满足排污需求。

排水备用系统适用于存在较大排水作业需求，供水能力相对理想的区域，如大型企业以及其生活区、大学城等。上述区域存在用水量阶段内激增的特点，供水系统基本可满足工作要求，但排水系统可能在短时间内出现负荷骤增问题。可在其常规排水系统的基础上，设计备用系统，作业模式与给水备用系统相似，均强调阶段性开放，以减少运维开支。综合备用系统是指兼具给水备用系统、排水备用系统的综合设施，适用于存在改造需求的老城区、大城市居民区等，上述区域给排水工作的特点在于用水量和排水量相对稳定，且呈现出给排水系统压力逐渐增加的趋势。如果大规模进行地下改造、管道改造，耗资较大，且可能扰动周边建筑。可在地区原有给排水系统的基础上，分别建立给水备用系统、排水备用系统，工作方式上，与独立给水备用系统、独立排水备用系统相同，如果区域内的用水、排水需求快速增加且维持稳定，备用系统也可长期投入使用。

总结：

作为城市化建设的基础设施之一，市政工程给排水管线工程代表着城市现代化发展的水平，是城市道路安全与居民日常生活的正常进行的重要保证。给排水管线工程是关系到城市发展进步和国家整体建设发展的重要工程，优化市政给排水管线设计是重中之重，城市给排水的正常运行需要通畅与高效的地下管线作为保障，给排水管线如同人的两大系统承担着新陈代谢的主要功能。优化城市地下排水管线设计、建造、设施是城市在日常排水工作安全运行，暴雨天气高效应对的关键。随着城市的快速发展，城市地上建筑的复杂化以及人口的越来越集中，使得相应的地下管线结构与规模不断扩大，需要通过城市给排水管线更加充分合理的再优化升级改造，利用有限的空间捋顺城市给排水管线，以保证城市的长期稳定的发展。因此研究与优化给排水管线都有重要的现实意义。

参考文献：

[1]张天政.市政给排水设计中常见的问题与对策[J].黑龙江交通科技,2019,37(6):2.

[2]肖颖,张媛.浅析如何提高市政给排水设计合理性[J].城市建筑,2019(6):1.

[3]张天政.市政给排水设计中常见的问题与对策[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2022(6).